步行式底盘转向系统运动分析

为了获得步行式底盘转向系统的运动参数,针对底盘转向系统的结构特点,以保证转向时整车稳定性和转向轮无侧向滑动为出发点,建立了转向系统的动力和运动学模型,分别对前轮、后轮和四轮转向3种转向工况的最小转弯半径、转弯速度和机构运动状态参数进行了优化分析。研究表明,该理论分析方法可以为底盘转向系统的设计和应用提供了理论基础。     

麦弗逊悬架螺旋运动分析及其优化设计

用更接近悬架实际运动状态的刚体螺旋运动理论建立了麦弗逊(MacPherson)悬架和配用转向机构的运动学模型,提出了考虑转向轮初始状态的车轮外倾角和前束角的计算方法,讨论了车轮前束角和转向角的区别,推导了转向过程中转向悬架中两个压力角的计算公式.以最小转向误差为目标,并限制车轮跳动时四定位参数的变化范围、转向过程中压力角的最大值和最小转弯半径,建立了MacPherson悬架及配用转向机构优化模型.样例分析结果表明,在给定条件下优化后,不仅车轮跳动时前束角的变化范围减小,使悬架运动学性能更加稳定;而且在保证车辆的给定最小转弯半径和机构压力角下,转向性能得到明显改善.     

高空车转向机构转弯半径优化设计

通过对高空作业车转向系统的转弯半径的分析,确定了最小转弯半径和车轮转向偏转角的设计原则;利用ADAMS虚拟样机仿真的方法对转向机构的结构尺寸进行优化,结果表明:通过优化尺寸可以降低实际车轮偏转角与理想偏转角的差异,并且降低了转向油缸力。     

车速与前轮转角的极限关系分析

针对车辆行驶时前方突然出现障碍物,车辆紧急转向避撞的工况,为保证车辆安全稳定,分析车辆转向过程中车速与前轮转角间的极限关系。首先对最大侧向加速度法以及最小总方差法进行理论分析,通过具体实例对两种方法进行比较。然后采用ADAMS/CAR建立车辆虚拟样机模型,对其进行角阶跃动力学仿真,在保证车辆转向稳定的条件下,获取车速与前轮转角间的极限关系,并与理论分析进行比较,得出三种方法的优缺点以及适用情况,为先进驾驶辅助系统或无人驾驶提供理论依据。     

集装箱自动导引车液压系统设计

设计了电力驱动方式的集装箱自动导引车的液压转向和液压行车制动系统,其分别实现了集装箱自动导引车的定位转向和行车制动功能,并通过实车遥控试验,空载最高车速条件下的实测制动距离和最小转弯半径完全满足集装箱自动导引车转向和行车制动的设计要求.     

基于TruckSim的搅拌运输车防侧翻控制研究

采用基于差动制动的PID控制策略,基于TruckSim和Simulink建立搅拌运输车整车模型和防侧翻控制系统,以正弦工况和不同车速下的侧向加速度、横摆角速度和侧倾角输出为研究对象,对控制系统进行防侧翻控制仿真分析。结果表明:在设定条件下,所建立的控制系统能够有效地对搅拌运输车进行防侧翻控制;随着行驶车速的提高,车辆的侧倾趋势增加,侧翻风险加大,系统控制作用更加明显。     

基于多体力学模型的车辆侧翻仿真研究

利用多体系统动力学ADAMS软件建立某轿车的整车多体仿真模型,考虑了悬架、转向系统空间机构的几何非线性特性以及轮胎、衬套等部件的非线性,模型准确的表达了整车的动态特性;对车辆侧翻多种工况进行了仿真研究,仿真结果可以准确的表达真实车辆的侧翻特性,为实车试验提供了参考。     

两轮转向改装成四轮转向汽车的动力学分析

对传统的两轮转向汽车进行改装,使其后轮也具有转向功能。文中建立了三自由度的改装四轮转向汽车的动力学模型,选择了线性的轮胎模型对轮胎力进行了分析。根据汽车抗侧翻和抗侧滑的临界条件,得出转弯半径的限制范围。结合阿克曼定理分析了低速、高速两种不同工况下的控制策略,设计了两后轮各自的控制转角,使改装好的汽车实现四轮转向,为后续控制系统提供了理论依据和控制模型。     

混凝土搅拌运输车在水平路面运输时的转向速度分析计算

混凝土搅拌运输车动态侧翻是指搅拌运输车在有行驶速度的情况下发生的侧翻。根据国家特种车辆的设计标准,选取混凝土搅拌运输车侧翻稳定性计算的各项参数,通过对右旋搅拌运输车侧翻稳定性进行计算,分别求出混凝土搅拌运输车在空载、重载及左转、右转时的最大安全车速。对左、右转弯时的最大安全车速进行比较,提供司机在紧急转弯时的安全转向和速度,以降低发生侧翻的交通事故。     

徐工GRl80DII型平地机

GRl80DII型平地机具有一机多用功能。配置了上柴发动机,前桥采用单缸驱动转向,转弯半径小。转向系统采用负荷传感、转向优先节能型全液压系统,配合铰接式车架及单缸大转向角前桥,整机转弯半径小。转向系统一体化设计,优化了结构,铲刀滑动采用可调节大滑槽、双滑轨机构。     

基于ADAMS/Car的汽车操纵稳定性仿真分析

利用ADAMS／Car软件建立了某轿车的操纵动力学多体仿真模型，在考虑了悬架系统、转向系统和轮胎等影响的情况下，分析了汽车在转向盘转角阶跃输入及转向盘转角脉冲输入时的转向特性。通过对不同车速、不同载荷下的仿真计算，得出汽车转向特性在这些条件下的不同表现，揭示了汽车转向特性与车速、载荷和轮胎的内在关系，为汽车操纵稳定性分析提供了参考。     

侧风影响下车辆侧翻倾向性虚拟试验研究

侧风影响下的车辆侧翻事故虽然所占比例不大,但伤亡率较高,文中以某轿车和某客车车型为基础,运用机械系统动力学软件ADAMS/Car建立了相应的仿真模型并进行虚拟试验。通过侧风影响下车辆侧翻倾向性虚拟试验分析了两种车型在不同车速和风速条件下的侧向加速度和方向盘转角,给出了各条件组合下车辆侧向加速度的峰值,探讨了两种车型的侧翻倾向性。通过双因素方差分析揭示了风速和车速对两种车型侧翻的影响,表明这两种因素对不同车型的侧翻影响程度不同,对大客车而言,两种因素对侧翻倾向性有同等程度的影响,而对轿车来说,车速的影响程度高于风速的影响。该研究结果为侧风环境中行车安全措施的制定提供理论依据。     

四轮转向拖拉机转向特性的仿真与试验

针对传统拖拉机地头转弯半径大,转弯稳定性差的问题,从前轮转向和四轮转向拖拉机运动学比较分析入手,研究四轮转向拖拉机转弯运动状态;通过引入了Gim轮胎模型,建立了四轮转向拖拉机的动力学模型,借助Matlab/Simulink仿真环境,对其转向稳定性进行了仿真。用实验室样机进行试验,并与仿真结果对比,对比结果表明:四轮转向系统减小了拖拉机的转弯半径,提高了操作系统的稳定性。     

番茄收获机底盘调平液压系统设计及基于AMESim的仿真

底盘调平系统作为番茄收获机主要构成部分之一，其稳定性对整机采收效果的影响至关重要。当收获机采收作业车身产生左右倾斜时，如果底盘调平系统不能正常工作，将导致输送和色选皮带跑偏及偏磨、色选精度下降、割刀断裂，甚至整机侧翻。分别以番茄收获机底盘左右侧平衡时和倾斜α角时两种状态下的油缸受力分析为切入点，确定了油缸和泵的主要技术参数，设计出底盘调平液压系统原理，并结合AMESim系统仿真软件对调平效果进行了模拟验证。     

车辆弯道制动防抱死系统仿真

基于Matlab/Simulink仿真技术,充分考虑车辆弯道制动时因为纵向和侧向加速度的存在而引起轮胎所受垂直载荷的变化,建立了汽车弯道行驶的八自由度整车动力学仿真模型,嵌入了ABS控制逻辑模型。对弯道制动工况下的车速、横摆角速度、转弯半径以及车轮滑移率的变化进行了仿真计算,结果表明该模型可以全面准确的模拟车辆在弯道制动时的运动状况,为开发和改进ABS系统提供了很好的参考依据。     

基于主动悬架的车辆主动侧倾控制研究

汽车侧倾控制通常被动地以减小侧倾角为目标,在转弯中这种控制对提高操纵稳定性、车速、防止侧翻的效能有限。提出一种在转弯时基于主动悬架控制汽车向转弯方向侧倾的控制方法,建立包含2自由度转向模型和4自由度侧倾模型的6自由度车辆模型,通过动力学分析确立期望侧倾角,建立使稳态侧倾角误差为零的主动侧倾滑模控制。仿真计算证实了该控制方法可使乘员感知的侧向加速度和横向载荷转移率大大减小,有效提高了转弯时的操纵稳定性、平顺性、通行速度,大大减小侧翻的可能性。     

变轮距底盘机械式可变特性转向系统仿真分析

针对交叉变轮距车辆底盘,基于阿克曼转向原理,提出一种机械式可变特性转向系统;应用UG建立底盘转向系统模型,分析车辆变轮距条件下的转向需求,建立转向单元的可变特性;并进行转向稳定性仿真分析,验证转向系统与交叉变轮距底盘的协调性。分析表明:在该型转向系统操纵下转向轮滑移率符合设计标准的要求,转向机构设计思路正确,为转向系统结构参数优化提供了保证。     

多种群遗传优化的客车防侧翻鲁棒控制方法

为改善客车主动防侧翻能力,提出多种群遗传优化的防侧翻鲁棒控制方法。考虑车轮侧倾外倾、侧倾转向、悬架变形外倾和变形转向对轮胎侧偏特性影响,以及客车垂向与侧倾运动的耦合特性,建立6自由度客车侧翻动力学模型;针对客车的实际干扰及参数不确定性,以最大横向载荷转移率为控制目标,融合差动制动原理设计客车主动防侧翻的鲁棒控制方法;应用多种群遗传理论对控制器的权函数进行动态优化,增强控制系统的抗干扰能力;选取J-Turn及Worst-Case典型侧翻工况进行数值仿真,分析防侧翻控制方法对不同行驶工况的适用性、前轮转向干扰及路面干扰下的抗干扰稳定性以及簧载质量和车速变化时参数摄动鲁棒性。结果表明该方法能将客车侧翻危险速度提高75%以上,有效改善客车主动防侧翻能力;且对不同行驶工况、不同类型干扰及参数变化均有强鲁棒性。     

非路面全向电动底盘设计及研究

非路面电动底盘主要由电动轮模块、驱动模块、及控制模块组成。电动底盘采用模块化设计理念,具有结构简单、行驶灵活、维修方便等实用特点。底盘采用轮毂电机、无转向电机技术,简化了传动系统,提高了传动效率;采用无刹车、驻车技术,使制动系统变得简单,提高了车辆的安全性能;采用四轮独立协同转向,减小了转弯半径,提高了车轮的转弯速度,提高了车辆的操控性能。     

基于ADAMS的前桥摆转式四轮底盘仿真分析

水田前桥摆转式四轮行走底盘,可以在水田作业时直接作倒U形转弯调头进入下一畦,具有结构简单、转弯半径小等优点。为提高前桥摆转式拖拉机底盘设计的效率与可靠性,在ADAMS中建立了基于虚拟样机技术的简化底盘模型,并对其进行运动学分析,得出各运动状态下的轮胎运动轨迹。仿真结果表明,轮胎与地面动摩擦系数和底盘运动速度对所需地头宽度有较大影响。虚拟样机方法面向多领域,可避免复杂的人工建模和求解过程,仿真逼真且接近实际系统,为底盘物理样机的研制提供依据。为后续的动力学分析提供依据。